Термодинамика и теплопередача

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Задача 1

В процессе изменения состояния 1 кг газа внутренняя энергия его увеличилась на ?U = -270 кДж/кг. При этом над газом совершается работа, равная l = 350 кДж/кг. Начальная температура газа t1 = 20500C, конечное давление Р2 = 0,32 МПа.

Определить для заданного газа(Н2О) теплоту q процесса, показатель политропы n, начальные и конечные параметры газа, изменение его энтропии ?S и изменение энтальпии ?h. Представить процесс в P-V и T-S диаграммах. Изобразить также (без расчёта) изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы, проходящие через ту же начальную точку, и дать их сравнительный анализ.

Дано:	Определить:
?U = -270 кДж/кг; l = 350 кДж/кг; t1 = 20500C; Р2 = 0,32 МПа.	n; P1; v1, v2; t2; q, ?S; ?h.

Решение:

По первому закону термодинамики определяем удельное количество теплоты в процессе:

q = l + ?u = 350 - 270 = 80 кДж/кг.

Изменение внутренней энергии равно:

?u = Cv*(T2 - T1), отсюда конечная температура газа T2 = ?u/Cv + T1,

где Cv - удельная массовая теплоёмкость Н2О при постоянном объёме.

Cv = µCv/µН2О = 29,31/18 = 1,63 кДж/(кг*К),



где µCv = 29,31 кДж/(моль*К) - мольная теплоёмкость трёхатомного газа при постоянном объёме;

µН2О - молекулярная масса Н2О.

T2 = -270/1,63 + (2050 + 273) = 2157 К.

Конечный удельный объём определяем из уравнения состояния газа:

v2 = R*T2 / P2 = 462*2157 / (0,32*106) = 3,114 м3/кг,

где R - индивидуальная газовая постоянная;

R = 8314/мН2О = 8314/18 = 462Дж/(кг*К).

Выражение для удельной работы газа в политропном процессе:

l = R*(T1 - T2)/(n - 1), отсюда показатель политропы равен:

n = R*(T1 - T2)/l + 1 = 462*10-3*(2323 - 2157)/350 + 1 = 1,219

Начальные давление и удельный объём определяем из соотношений для политропного процесса:

(v1/v2)n-1 = T2/T1 > v1n-1 = v2n-1*T2/T1 = 3,1141,219-1*2157/2323 = 1,191;

v11,219-1 = 1,191 > v1= 2,221 м3/кг;

(v1/v2)n = P2/P1 > P1 = P2*v2n/v1n = 0,32*(3,114/2,221)1,219 = 0,48 МПа.

Изменение энтропии:



?S = Cv*[(n - k)/(n - 1)]*ln(T2/T1) =

=1,63*[(1,219 - 1,29)/(1,219-1)]*ln(2157/2323) = 0,039 кДж/(кг*К),

гдеk = 1,29 - показатель адиабаты для Н2О

Изменение энтальпии:

?h = Cp*(T2 - T1),

где Cр - удельная массовая теплоёмкость Н2O при постоянном давлении.

Cр = Cv*k = 1,63*1,29 = 2,103 кДж/(кг*К),

?h = 2,103*(2157 - 2323) = -349,098 кДж/кг.

Представим процесс в P-V и T-S диаграммах

В данном случае получили политропный процесс расширения с подводом теплоты к рабочему тела k > n > 1, т.е. политропа пойдёт между изотермой (n=1) и адиабатой(n=k).

Контрольный вопрос.

Какова общая формулировка и математическое выражение первого закона термодинамики?

1-й закон -- первое начало термодинамики. Теплота, подведённая к системе, расходуется на совершение системой работы против внешних сил и на изменение внутренней энергии системы.

Q = L + ?U (1)

дQ = дL + dU (2)

Уравнениe (1) являeтся математической записью 1-го начала термодинамики для конечного, уравнение (2) - для бесконечно малого изменения состояния системы.

Задача 2

Определить параметры(P, v, T) рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно-изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление Р1 = 0,1МПа и температура t1 = 250C рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия е = V1/V2 = 17, степень повышения давления л = P3/P2 = 1,8 степень предварительного расширения с = V4/V3 = 1,5. Показатель политропы сжатия равен n1 = 1,36, показатель политропы расширения равен n2 = 1,34.

Определить подведённую и отведённую в цикле теплоты, полезную работу цикла, его термичeский КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоёмкость его в расчётном интервале температур постоянной.

Построить на «миллиметровке» в масштабе этот цикл в координатах P-v-и T-S. Дать к полученным графикам соответствующие пояснения.



Дано:	Определить:
е = V1/V2 = 17; л = P3/P2 = 1,8; с = V4/V3 = 1,5; t1 = 250C; Р1 = 0,1 МПа; n1 = 1,36; n2 = 1,34	P2; P3; P4; P5; v1, v2; v3, v4;v5; Т2; Т3; Т4; Т5; q1; q2; l; зt; ?S1-2; ?S2-3; ?S3-4; ?S4-5; ?S5-1

Решение:

Удельный объём в точке 1 определяем из характеристического уравнения:

v1 = R*T1/ Р1 = 287*298/(0,1*106) = 0,86 м3/кг,

где R - индивидуальная газовая постоянная; для воздуха R = 287Дж/(кг*К).

Так как сжатие происходит по политропе, то параметры состояния в точке 2:

е = v1/v2= 17 > v2 = v1/17 = 0,86/17 = 0,05 м3/кг.

Т2 = Т1* еn1-1 = 298*171,36-1 = 826K.

Р2 = R*T2/ V2 = 826*287/0,05 = 4,74*106 Па.

В процессе 2-3 цикла осуществляется изохорный подвод теплоты. Исходя из этого, параметры рабочего тела в точке 3 будут иметь следующие значения:

Р3 = Р2*л= 4,74*1,8 = 8,53*106 Па;

v3 = v2 = 0,05 м3/кг;

Т3= Т2* л = 826*1,8 = 1487K.

В процессе 3-4 цикла осуществляется изобарный подвод теплоты. Исходя из этого, параметры рабочего тела в точке 4 будут иметь следующие значения:

Р4 = Р3= 8,53*106 Па;

v4 = v3*с = 0,05*1,5 = 0,075 м3/кг;

Т4= Т3* с = 1487*1,5 = 2231 K.

Параметры состояния в точке 5 определяются соотношениями:

v5 = v1= 0,86 м3/кг;

Т5 = Т1* л*сn2 = 298*1,8*1,51,34 = 924 K;

P5 = R*T5/ v5 = 287*924/0,86= 0,31*106 Па.

Подведённое тепло:

q1= q1' + q1'' + q1'''= q2-3 + q3-4 + q3-4 = Cvm (T3-T2) + Cpm (T4-T3) +

+ Сvm*[(n2 - k)/(n2 - 1)]*(T5 - T4) = 0,721*(1487 - 826) + 1,008*(2231 - 1487) +0,721*[(1,34 - 1,4)/(1,34 - 1)]*(924 - 2231) = 1392,830 кДж/кг,

где Cvm = 0,721 кДж/(кг*К) - удельная массовая теплоёмкость воздуха при постоянном объёме;

Cрm = 1,008 кДж/(кг*К) - удельная массовая теплоёмкость воздуха при постоянном давлении.

Отведённое тепло:

q2 = q2'+ q2'' = q1-2 + q5-1 = Cvm (T1-T5) + Сvm*[(n1 - k)/(n1 - 1)]*(T2 - T1) = =0,721*(298 - 924) + 0,721*[(1,36 - 1,4)/(1,36 - 1)]*(826 - 298) = -493,645 кДж/кг.

Полезная работа цикла:

lp = q1 - q2 = 1392,830 - 493,645 = 899,185 кДж/кг.

Термический КПД цикла:

ђ = lp / q1 = 899,185/ 1392,830 = 0,646(64,6%).

Изменение энтропии отдельных процессов цикла:

S1 = Cрm*ln(T1/273) - R*ln(Р1/1,01*105) =

=1,008*ln(298/273) + 0,287*ln(1/1,01) = 0,085 кДж/кг*К.

?S1-2 = Cvm*[(n1 - k)/(n1 - 1)]*ln(T2/T1) =

=0,721*[(1,36 - 1,4)/(1,36 - 1)]*ln(826/298) = - 0,082 кДж/кг*К.

S2 = S1 + ?S1-2 = 0,085 - 0,082 = 0,003 кДж/кг*К.

?S2-3 = Cvm*ln(T3/T2) = 0,721*ln(1487/826) = 0,424 кДж/кг*К.

S3 = S2 + ?S2-3 = 0,003 + 0,424 = 0,427 кДж/кг*К.

?S3-4 = Cpm*ln(T4/T3) = 1,008*ln(2231/1487) = 0,409 кДж/кг*К .

S4 = S3 + ?S3-4 = 0,427 + 0,409 = 0,836 кДж/кг*К.

?S4-5 = Cvm*[(n2 - k)/(n2 - 1)]*ln(T5/T4) =

=0,721*[(1,34 - 1,4)/(1,34 - 1)]*ln(924/2231) = 0,112 кДж/кг*К.

S5 = S4 + ?S4-5 = 0,836 + 0,112 = 0,948 кДж/кг*К.

?S5-1 = Cvm*ln(T1/T5) = 0,721*ln(298/924) = - 0,863 кДж/кг*К.

S1 = S5 + ?S5-1 = - 0,863 + 0,948 = 0,085 кДж/кг*К.

Расчётные данные для построения цикла ДВС

Параметр	Координаты характерных точек
	1	2	3	4	5
Р, МПа	0,10	4,74	8,53	8,53	0,31
v,м3/кг	0,86	0,05	0,05	0,075	0,86
Т,0K	298	826	1487	2231	924
S,кДж/(кг*К)	0,085	0,003	0,427	0,836	0,948

Изображаем цикл на Pv- TS - диаграммах.



Описание цикла:

Газ с начальными параметрами Р1, Т1 , v1 политропно сжимается до v2 = =v1/е(линия 1-2 - политропно). Далее происходит увеличение давления до Р3 = лР2 с подводом теплоты при постоянном объёме q2-3 (линия 2-3 - изохора), далее происходит расширение газа при постоянном давлении с подводом теплоты q3-4(линия 3-4 - изобара). После этого газ политропно расширяется до первоначального объёма до v4= v5(линия 4-5 - политропа). Затем газ при постоянном объёме возвращается в исходное состояние с отводом теплоты q5-1 (линия 5-1 - изохора) и цикл начинается заново.

Контрольный вопрос. Напишите уравнение теплового баланса котельного агрегата и дайте характеристику всех его составляющих.

Уравнение теплового баланса котельного агрегата:

QХТ +QФТ+QВОЗД+QПВ=QПП+QНП+QПР+QДГ QХНТ+QМНТ+QНО+QШЛ, кВт.



где QХТ и QФТ - теплота, вносимая топливом, химическая и физическая соответственно, кВт;

QВОЗД - теплота, вносимая подогретым воздухом, кВт;

QПВ - теплота, вносимая питательной водой, кВт;

QПП - теплота, выносимая перегретым паром, кВт;

QНП - теплота, выносимая насыщенным паром, кВт;

QПР - теплота, выносимая котловой (продувочной) водой, кВт;

QДГ - теплота, выносимая дымовыми газами, включая частицы золы, кВт;

QХНТ - теплота, выносимая из-за химического недожога топлива, кВт;

QМНТ - теплота, выносимая из-за механической неполноты горения (недожог топлива в шлаке, провал топлива через колосниковую решетку и унос мелких частиц топлива газовым потоком), кВт;

QНО - теплота, выносимая из-за наружного охлаждения КА (за счет теплопередачи через ограждения рабочего объема), кВт;

QШЛ - теплота, выносимая со шлаком, кВт.

Задача 3

Определить потери теплоты за 1 час с 1 м длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, наружный диаметр d = 0,13м трубы, температура стенки трубы tcт =480C, температура воздуха tB = 00C в помещении. При расчёте учесть лучистую составляющую.

Дано:	Определить:
d = 0,13 м; tcn = 480C; tв = 00C	Q-?

Решение:

Для воздуха при tB = 00C:

-коэффициент теплопроводности л= 0,0247Вт/(м*К);

-коэффициент кинематической вязкости н = 13,56*10-6 м2/с;

-критерий Прандтля Pr = 0,705;

-коэффициент температурного расширения в= 1/ТВ = 1/273 К-1:

-при трубы tcт = 480C Prст = 0,698.

Критерий Грасгофа:

Gr = g*d3*в*(tCТ - tB)/н2

Gr = 9,81*0,133*1*(48 -0)/[273*(13,56*10-6)2] = 2,1*107.

Произведение Gr*Pr = 2,1*107*0,705 = 1,48*107

Для горизонтальных труб при 103 < Gr*Pr < 108 для газов критерий Нуссельта определяется по формуле:

Nu = 0,5*(Gr*Pr)0,25*(Pr/Prст)0,25 = 0,5*(1,48*107)0,25 *(0,705/0,698)0,25 = 31.

Коэффициент теплоотдачи:

б = Nu*л/d = 31*0,0247/0,13 = 5,89 Вт/(м2*К).

Тепловой поток, теряемый за счёт конвекции 1 погонным метром трубы:

QК = (tСТ - tВ)*б*р*d*L = (48 - 0)*5,89*3,14*0,13*1 = 155 Вт.

Тепловой поток, теряемый за счёт излучения 1 погонным метром трубы:

QЛ = е*С0* р*d*L*[(Tст/100)4 - (Тв/100)4] = 0,8*5,67*3,14*0,13*1*[(321/100)4 - (273/100)4] = 94 Вт,

где е = 0,8 - степень черноты материала трубы;

С0 = 5,67Вт/(м2*К4) - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела.

Суммарная потеря теплоты 1 погонным метром трубы:

Q = QК + QЛ = 155 + 94 = 249 Вт = 249Дж/с = 896,4 кДж/час.

Контрольный вопрос. Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплоотдача и каков физический смысл этих чисел подобия?

Безразмерная величина, содержащая коэффициент теплоотдачи, считается определяемым критерием подобия и называется числом Нуссельта (Nu)

где lо- определяющий размер (длина или диаметр).

Остальные числа подобия являются определяющими.

Уравнение подобия для свободной конвекции имеет вид:

,

Nu - характеризует интенсивность конвективного теплообмена на границе твердое тело-жидкость.

Gr (критерий Грасгофа) - характеризует соотношение подъемных сил к силе вязкости.

Pr (критерий Прандтля) - характеризует теплофизические свойства жидкости

Уравнение подобия для вынужденной конвекции:

,

Re (критерий Рейнольдса) -характеризует режим движения жидкости

Существует критическое значение числа Рейнольдса Reкр=2300. Если Reкр2300 - ламинарный, 2300<Reкр<10000 - переходный, Reкр>10000 - режим движения жидкости турбулентный.

Задача 4

Определить площадь поверхности нагрева газоводяного рекуперативного теплообменника, работающего по противоточной схеме. Греющий теплоноситель - дымовые газы с начальной температурой t1г=7000C и конечной t11г=5000C. Расход воды через теплообменник Gв = 2000 кг/час, начальная температура воды t1B=160C, конечная t11B=1180C. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы бг = 45 Вт/(м2*К) и от стенки трубы к воде бВ = 685 Вт/(м2*К). Теплообменник выполнен из стальных труб с внутренним диаметром d1 = 50 мм и толщиной стенки д = 1 мм. Коэффициент теплопроводности стали л = 62 Вт/(м*К). Стенку считать чистой с обеих сторон.

Определить также поверхности теплообмена при выполнении теплообменника по прямоточной схеме и сохранении остальных параметров неизменными.

Для обеих схем движения теплоносителей(противоточной и прямоточной) показать без расчёта графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена. Указать преимущества противоточной схемы.

Дано:	Определить:
t1г = 7000C; t11г = 5000C; t1B = 160C; t11B = 1180C; бг = 45 Вт/(м2*К); бВ = 685 Вт/(м2*К); d = 50 мм; д = 1 мм; л = 62 Вт/(м*К).	F-?

Решение:

Количество теплоты, полученной в теплообменнике водой:

Q = Gв*Cp*( tВ11 - tВ! ),

где G - массовый расход воды, кг/с;

Cp = 4190 Дж/(кг*К) - удельная массовая изобарная теплоёмкость воды;

t11 и t111 - температура воды на входе и выходе из теплообменника, соответственно.

Q = (2000/3600)*4190*( 118 - 16) = 237433 Вт.

Площадь поверхности теплообмена определяем из уравнения теплопередачи:

Q = К*?t* F > F = Q / (К*?t),

где К - коэффициент теплопередачи,;

?t - средний температурный напор, ?t = (?tб - ?tм) / ln(?tб /?tм);

?tб и ?tм - большая и меньшая разность температур между теплоносителями на входе и выходе из теплообменника.

При противоточном движении теплоносителей:

tВ11 = 1180С <------------------ tВ1 = 160С ?tб = tГ1- tВ11 = 700 - 118 = 5820С

tГ1 = 7000С ------------------>tГ11= 5000С ?tм = tГ11 - tВ1= 500 - 16 = 4840С

?t = (582 - 484) / ln(582 /484) = 5320С.

Так как отношение наружного диаметра к внутреннему меньше двух, расчёт можно вести по формулам теплопередачи для плоской стенки.

Коэффициент теплопередачи:

k =1/ [1/бг + д / л +1/бв] = 1/[1/45 + 0,001/62+1/685] = 42 Вт/(м2*К).

Площадь поверхности теплообмена:

F = 237433 / (532*42) = 10,63 м2.

При прямоточном движении теплоносителей:



tВ1 = 160С ------------------ >tВ11 = 1180С ?tб = tГ1- tВ1 = 700 - 16 = 6840С

tГ1 = 7000С ------------------>tГ11= 5000С ?tм = tГ11 - tВ11= 500 - 118 = 3820С

?t = (684 - 382) / ln(684/382) = 5190С.

Площадь поверхности теплообмена:

F = 237433 / (519*42) = 10,89 м2.

При противоточной схеме движения теплоносителей больше температурный напор по сравнению с прямоточной, что влечёт за собой уменьшение поверхности теплообменного аппарата.

Физический смысл коэффициента теплоотдачи б - количество теплоты, которым обменивается среда и единичная поверхность твердого при разности температур между ними в один градус за единицу времени. Единицей измерении является (Вт/м2•К).

На величину коэффициента теплоотдачи б оказывают влияние размеры поверхности стенки, ее температуры tс,, скорости течения жидкости, температуры жидкости tж и физические свойства среды. Значение б для газов при естественной конвекции может составлять б=(3…20)Вт/(м2•К), для жидкостей б= (100-600) Вт/(м2•К). Принудительное движение среды приводит к увеличению б может составить для газов б=(10…100) Вт/(м2•К), для жидкостей б=(500…10 000) Вт/(м2•К). Больших значений коэффициент теплоотдачи достигает при фазовых переходах - кипении или конденсации. Так, при кипении коэффициент теплоотдачи может достигать 20 000 Вт/(м2•К), а при конденсации 100 000 Вт/(м2•К).

Коэффициент теплопередачи К численно равен плотности теплового потока q при разности температур теплоносителей в 1К.

Величина, обратная коэффициенту теплопередачи, называется термическим сопротивлением теплопередачи и равна сумме термических сопротивлений теплоотдачи 1/1, 1/2 и термического сопротивления теплопроводности /:

R = 1/K = 1/1 + 1/2 + /

Коэффициент теплопередачи зависит от свойств среды, толщины и коэффициента теплопроводности материала.

Задача 5

Определить высшую и низшую теплоты сгорания топлива С7Н14 по известному рабочему составу, действительное количество воздуха для сгорания 1 кг топлива и массовый расход продуктов сгорания, если известен коэффициент б = 1,1 избытка воздуха.

Дано:	Определить:
С7Н14; б = 1,1	QHP, QBP, LД, G -?

Решение:

Низшая теплота сгорания газа:

QHP = 2185*C7H14 = 2185*100 = 218500 кДж/м3.

Расход кислорода на горение газа:

VO2 = 0,01*(m + n/4)*CmHn = 0,01*10,5*100 = 10,5 м3/м3.

Теоретический расход воздуха:

V0 = (1+3,76)*VO2 = 4,76*10,5 = 49,98 м3/м3.

Действительный расход воздуха:

Vб = б*V0 = 1,1*49,98 = 54,98 м3/м3.

Объёмы отдельных составляющих продуктов сгорания:

VCO2 = 0,01*7C7H14 = 0,01*7*100 = 7 м3/м3;

VH2O = 0,01*7C7H14 = 0,01*7*100 = 7 м3/м3;

VN2 = 0,01*N2 + б*3,76 VO2 = 0,01*0 + 1,1*3,76*10,5 = 43,43 м3/м3.

Суммарное количество продуктов горения:

Vпг = VCO2 + VH2O + VN2 = 7 + 7 + 43,43 = 57,43 м3/м3

Контрольный вопрос. Как производится определение теплоты сгорания топлива опытным путём?

Для определения теплоты сгорания топлива опытным путем используют калориметрическую установку. Сущность метода заключается в сжигании навески испытуемого жидкого топлива в калориметрической бомбе (при постоянном объеме) в среде сжатого кислорода и определении количества теплоты, выделившейся при сгорании.

Испытание разделяется на три периода: начальный, который предшествует сжиганию топлива и служит для учета теплообмена калориметрической системы с окружающей средой в условиях начальной температуры испытания; главный, в котором происходит сгорание топлива, передача выделившейся теплоты калориметрической системе и выравнивание температуры всех ее частей; конечный, который служит для учета теплообмена калориметрической системы с окружающей средой в условиях конечной температуры испытания.

Температуру во время испытаний по термометру отсчитывают в целых и дольных частях деления шкалы. В начальном периоде после нулевого отсчета температуры делают пять отсчетов по шкале термометра с интервалом в 1 мин. При отсчете температур используют секундомер. При последнем отсчете замыкают цепь электрического тока, подсоединенную к клеммам бомбы. Происходит запал топлива. После этого начинается главный период, в котором отсчеты температуры проводят через каждые 0,5 мин. Интервал между последним отсчетом в начальном периоде и первым отсчетом в главном периоде является первым интервалом главного периода.

Главный период заканчивается с наступлением равномерного изменения температуры воды в калориметрическом сосуде. Интервал с равномерным изменением температуры относят к конечному периоду. За последним отсчетом главного периода следует первый полуминутный интервал конечного периода. Всего в конечном периоде проводят десять отсчетов температуры через каждые 0,5 мин.

Удельная теплота сгорания в бомбе находится по формуле:

,

где С - теплостойкость калориметрической системы, кДж/с;

t1, t2 - соответственно начальная и конечная температура воды;

?t - поправка к показаниям термометра, учитывающая теплообмен калориметра с окружающей средой;

q - удельная теплота сгорания запальной проволоки, кДж/кг;

m1 - масса проволоки для запала, кг;

m - масса навески (нефтепродукт), кг;

m2 - масса пленки, кг;

Qпл - удельная теплота сгорания пленки.

Задача 6

Определить количество удалённой влаги W, потребное количество воздуха L и расход теплоты на сушку Q для конвективной зерносушилки производительностью G1 = 600 кг/ч, если начальное значение относительной влажности зерна w1 = 31% конечное w2 = 23%, влагосодержание d1 = 25 г/кг с.в. и температура воздуха t1 =1200С на входе в сушилку, влагосодержание d2 = 30 г/кг с.в. и температура воздуха t2 = 600С на выходе из сушилки, температура наружного воздуха t0= 150С.

Изобразить процесс сушки в h-d диаграмме влажного воздуха.

Дано:	Определить:
t1 = 1200C; d1 = 25 г/кг с.в.; t2 = 600С; d2 = 30 г/кг с.в.; w1 = 31% ; w2 = 23%; G1 = 600 кг/ч; t0= 150С	W, L, Q -?

Решение:

Количество материала на выходе из зерносушилки:

G2 = G1*[(1 - w1)/(1 - w2)] = 600*[(1 - 0,31)/(1 - 0,23)] = 538 кг/ч.

Количество испарившейся влаги:

W = G1*w1 - G2*w2 = 600*0,31 - 538*0,23 = 62,26 кг/ч.

Расход воздуха на сушку:

L = W/(d2 - d1) = 62,26/(0,030 - 0,025) = 12452 кг/ч.

Расход тепла:

Q = L*(h1 - h0),

где h1 и h0 - энтальпия воздуха на входе и выходе из сушилки, кДж/кг; определяем по h-d - диаграммы влажного воздуха.

Начальное состояние воздуха - точка 0 - на пересечении изотермы t0 = 150С и линии постоянного влагосодержания d1 = 25 г влаги / кг с.в., энтальпия h0 =80 кДж/кг.

Состояние воздуха, поступающего в сушильную камеру - точка 1 - на пересечении линии постоянного влагосодержания d1 = 25 г влаги / кг с в. и изотермы t1 = 1200С. Энтальпия h1 =180 кДж/кг.

Конечное состояние воздуха - точка 2 - на пересечении изотермы t2 = 600С и линии постоянной энтальпии h1 =180кДж/кг. В этой точке влагосодержание d2 = 30 г влаги / кг сухого воздуха, энтальпия h2 =180 кДж/кг.

Q = L*(h1 - h0) = 12452*(180 - 80) = 1245200 кДж/ч.

Контрольный вопрос. Как определяется тепловой режим сушки различных сельскохозяйственных продуктов?

Основными параметрами, определяющими режим сушки, является температура предельно допустимого нагрева материала и продолжительность сушки.

Параметры сушки могут оказать различное влияние на качество высушиваемого его материала.

Так, при чрезмерном повышении температуры при сушке зерна тормозятся биологическая активность, уменьшается энергия прорастания и всхожесть, ухудшаются хлебофуражные свойства, ухудшается качество клейковины и т.д.

Список использованной литературы

1. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1973.

2. Краснощёков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче.- М.:Энергия, 1980. теплота котельный сгорание газ

.3. Теплотехника. Учебник для вузов. / Под редакцией Баскакова А.П. 2-е издание, переработанное. М.: Энергоатомиздат., 1991 г., - 224 с.

3.3ахаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1985 г., -175 с.

Размещено на Allbest.ru